混凝土裂縫的成因

1、.水泥混凝土面層裂隙的成因及處治隨著我國(guó)交通事業(yè)的發(fā)展，公路交通量飛速膨脹，重型交通車輛也是日益增多，對(duì)公路的要求也愈來愈滿，水泥砼面層作為高速公路的主要結(jié)構(gòu)形式之一，具有強(qiáng)度高、壽命長(zhǎng)、品質(zhì)好、磨損小、環(huán)境適應(yīng)性好，并能充分的利用地方資源等優(yōu)點(diǎn)，但在如今水泥砼路面修建技術(shù)不斷提高的同時(shí)，仍出現(xiàn)一些缺陷，如裂縫、沉陷、錯(cuò)臺(tái)等，尤其是裂縫幾乎成為通病之一，本文就水泥砼路面裂縫成因及處治方法，結(jié)合工程施工實(shí)踐進(jìn)行一些探討。      一、裂縫的分類及成因分析     水泥砼是骨料、水泥、水及在存留其中的一部分

2、氣體組成。砼在攤鋪后硬化并產(chǎn)生體積變型，或當(dāng)砼表面失水速度超過實(shí)際泌水的上升速度，新拌砼由于迅速干燥而產(chǎn)生塑性收縮，如近表面砼已相當(dāng)稠硬不能流動(dòng)但其強(qiáng)度又不足抵抗因收縮受到限制產(chǎn)生的應(yīng)力時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生開裂。      水泥砼裂縫從產(chǎn)生的原因分析分為：沉降裂縫，塑性收縮裂縫及溫度裂縫；從表面現(xiàn)象分為表層裂縫和貫穿裂縫。     （一）表層裂縫：表層裂縫的主要形式為龜裂，一般為砼表面上碎小的三角形花紋狀裂縫。裂縫很淺，一般為0.5mm以內(nèi)。其產(chǎn)生原因既有砼配合比設(shè)計(jì)原因，又有施工方面原因。設(shè)計(jì)砼配合比不當(dāng)，如水

3、泥用量或沙率過大，外加劑使用不當(dāng)?shù)?，砼在?dòng)作用下產(chǎn)生離析而導(dǎo)致此類裂縫產(chǎn)生施工方面的原因主要有高溫時(shí)段施工砼運(yùn)距過遠(yuǎn)，砼水分損失較大，干縮變形增大。另外砼澆注后，沒有及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)，致使養(yǎng)護(hù)期內(nèi)溫度過高致使溫度荷超過設(shè)計(jì)溫差，路面內(nèi)應(yīng)力增大而導(dǎo)致裂縫。      （二）貫穿裂縫：由縱向、橫向、斜向裂縫發(fā)展而產(chǎn)生的貫穿整塊砼版厚的裂縫，也就是通常說的斷板現(xiàn)象。從發(fā)生時(shí)間氛圍早期和后期斷板；從形式上分為縱向、橫向斷板。下面主要分析施工過程中產(chǎn)生的早期斷板原因：材料原因：由于水泥一般選擇為國(guó)家大型水泥生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品，質(zhì)量穩(wěn)定。一般為沙石料問題。主要反映在

4、其中含泥量及有機(jī)質(zhì)含嚴(yán)重超標(biāo)，造成砼中水泥與骨料的界面黏結(jié)不良，產(chǎn)生界面缺陷，易開裂。      基層原因：由于基層的不平整會(huì)增加砼界面的摩擦阻力；或基層標(biāo)高失控，使砼厚度不一致，厚度交界處必會(huì)成為薄弱斷面，砼收縮時(shí)，就易開裂。另外，用松散材料填補(bǔ)基層低洼處，在不濕潤(rùn)情況下直接攤鋪砼，也易使拌和物中水分或沙漿散失，使下部砼強(qiáng)度降低，造成開裂、斷板。      砼配合比原因：由于單位水泥用量偏大，導(dǎo)致較大的收縮應(yīng)力，而水灰比偏大，增大水泥水化初期骨料表面的的水膜厚度。施工中計(jì)量不準(zhǔn)，設(shè)計(jì)根據(jù)集料中

5、含水量及時(shí)調(diào)整用水量導(dǎo)致而影響配合比的準(zhǔn)確性，從而使砼強(qiáng)度降低易造成開裂。     施工工藝原因：攪拌不足或過分，振搗不密實(shí)，形成砼強(qiáng)度不均勻，易導(dǎo)致開裂，但振搗時(shí)間過長(zhǎng)就可能造成分層，粗骨料沉入層底，細(xì)骨料留在上層，表面收縮裂縫會(huì)增加。砼拌合時(shí)，如果材料溫度過高，再加上水泥的水化熱，會(huì)使砼拌合物的溫度很高，在冷卻硬化過程中會(huì)出現(xiàn)較大的溫差收縮，出現(xiàn)開裂，因停電，機(jī)械故障，運(yùn)輸不易等原因使砼施工中斷，再施工時(shí)未按施工縫處理，新舊砼由于結(jié)合不良和收縮不一致會(huì)形成不規(guī)則接縫。養(yǎng)生不及時(shí)或方法不當(dāng)，尤其是高溫、溫度小，風(fēng)速大的不利條件下，會(huì)使砼表面水分蒸發(fā)過快

6、，從而形成干縮裂縫。切縫不及時(shí)，造成砼內(nèi)應(yīng)力集中，在砼板的薄弱處易形成不規(guī)則貫穿縫。      邊界原因：在施工中，先澆筑一邊的縮縫在另一邊未開始澆筑前已開裂，氣溫下降到一定幅度時(shí)，開裂的縮縫兩邊砼板收縮，這樣后澆筑未切割的慟砼板受較大的拉應(yīng)力，當(dāng)拉應(yīng)力大于砼初期抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)在對(duì)應(yīng)位置產(chǎn)生不規(guī)則裂縫。當(dāng)溫度下降時(shí)路緣帶本身會(huì)收縮，但路緣帶下半部具有粗糙面會(huì)帶動(dòng)初期強(qiáng)度低的砼面板在路緣帶裂縫處產(chǎn)生邊界裂縫。同樣原因，如果基層穩(wěn)定層已發(fā)生裂縫，裂縫兩邊在氣溫下降時(shí)收縮，產(chǎn)生摩擦力，同樣會(huì)帶動(dòng)上面砼面板開裂。   

7、 二、水泥砼路面裂縫的預(yù)防措施針對(duì)以上造成水泥砼路面裂縫原因，我們采取了有效的全面的預(yù)防措施，以減少裂縫，延長(zhǎng)砼路面的使用年限，提高行車舒適性。      （一）提高路基及基層施工質(zhì)量公路路基及基層應(yīng)具備較高的密實(shí)度、強(qiáng)度及水穩(wěn)性，因此規(guī)范施工，確保路基及基層施工質(zhì)量是防止水泥砼面層出現(xiàn)裂縫的重要前提。      基壓實(shí)度質(zhì)量要求達(dá)到規(guī)定的壓實(shí)度和彎沉值。特別是橋涵構(gòu)造物附近（死角部位）更應(yīng)加強(qiáng)壓實(shí)工作，保證路基有足夠的、均勻的強(qiáng)度。路基排水設(shè)施應(yīng)完善，并要充分考慮地下水對(duì)路基穩(wěn)定的影

8、響，對(duì)半填、半挖等結(jié)合處應(yīng)進(jìn)行特殊處理。對(duì)于特殊軟弱土基、濕陷性黃土等路段，應(yīng)避免采用水泥砼路面。      基層施工要確?；鶎雍穸纫恢拢瑥?qiáng)度均勻。嚴(yán)格控制基層頂面高程和平整度，以確保砼路面的厚度一致和減小水泥砼與基層的摩阻力。對(duì)于標(biāo)高不足的基層，嚴(yán)禁用散料填補(bǔ)，砼施工前應(yīng)充分濕潤(rùn)基層及模板。      基層養(yǎng)生結(jié)束后，應(yīng)盡快進(jìn)行路面砼施工，防止基層因暴露時(shí)間過長(zhǎng)產(chǎn)生干縮裂縫。若出現(xiàn)裂縫，應(yīng)采取封閉裂縫處理。      （二）嚴(yán)格控制砼配合比，杜

9、絕使用不合格材料     1、原材料控制集料（砂、石）應(yīng)選擇含泥量、有機(jī)質(zhì)含量在規(guī)定允許范圍內(nèi)的材料，粗集料粒徑如較大則砼的抗折強(qiáng)度不高，且強(qiáng)度均方差較大，選用粗集料最大粒徑宜為35mm，由于510mm瓜子片、針片狀含量一般較大，易溶于表面，影響表面收光及拉毛，且本身比表面積大，易折斷。建議取消510mm料，是粗集料成為0.155mm、1040mm的間斷級(jí)配。細(xì)集料采用連續(xù)級(jí)配，細(xì)度模數(shù)為2.53.2的中偏粗砂。      2、嚴(yán)格控制砼配合比按試驗(yàn)配合比準(zhǔn)確配料，盡量減少單位水泥用量、單位用水量。單位水

10、泥用量要精確，誤差應(yīng)控制在1%以內(nèi)。集料的含水量要及時(shí)取得，并充分考慮，并適時(shí)調(diào)整施工配合比，確保水灰比的準(zhǔn)確性。為減少用水量，改善和易性，提高強(qiáng)度而使用合適的外摻劑，應(yīng)嚴(yán)格控制外摻劑的用量準(zhǔn)確性。      （三）加強(qiáng)施工工藝控制，提高施工質(zhì)量砼拌和時(shí)間要根據(jù)機(jī)械性能準(zhǔn)確掌握，最長(zhǎng)拌和時(shí)間不應(yīng)超過最短拌和時(shí)間的3倍，避免漏振或超振現(xiàn)象產(chǎn)生。      砼路面施工前，應(yīng)仔細(xì)檢查發(fā)電機(jī)、振動(dòng)梁、運(yùn)輸車輛等機(jī)具設(shè)備，確保機(jī)具性能良好，確保順利施工、連續(xù)施工。配料、拌和、運(yùn)輸、攤鋪、振搗等作業(yè)有序配合

11、，對(duì)于種種原因?qū)е率┕ねｎD，應(yīng)做好施工縫處理措施。      重視砼面板養(yǎng)生，采用濕養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)，不要采用沒有覆蓋物僅撒水養(yǎng)生。      準(zhǔn)確及時(shí)掌握切縫時(shí)間，可防止貫穿裂縫的發(fā)生，一般在拆模1012小時(shí)，應(yīng)采用多臺(tái)切縫機(jī)同時(shí)作業(yè)，保證切縫及時(shí)，切縫深一般為板厚的1/31/4.控制交通車輛，避免在砼強(qiáng)度不足條件下，過早開放交通，養(yǎng)護(hù)車也應(yīng)避免在板面直接通行。      模板要涂抹標(biāo)準(zhǔn)脫模劑，是砼與模板間形成一層薄膜，減少砼與模板間的粘結(jié)作用，不易

12、在拆模產(chǎn)生裂縫，易于拆模，另外，在砼施工前，模板和基層要充分濕潤(rùn)，避免及收砼水份。      加強(qiáng)施工后養(yǎng)生工作，對(duì)排水系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的問題及時(shí)處理，避免造成較大病害。      在橋涵與路的結(jié)合處，應(yīng)仔細(xì)處理，防止不均勻沉降，造成斷板。      三、裂縫的處理及修復(fù)裂縫的處理應(yīng)根據(jù)損壞程度不同分別對(duì)待。一般為裂縫修補(bǔ)、局部修補(bǔ)、整板更換三種。     （一）裂縫修補(bǔ)對(duì)于尚未凝結(jié)發(fā)生的塑性收縮裂縫，可用抹子直

13、接抹平或施加二次振搗。      輕微斷裂，裂縫無剝落，寬度小于3mm的寬穿裂縫，可采用灌入環(huán)氧樹脂方法修補(bǔ)，該灌縫料由環(huán)氧樹脂、二甲苯、鄰苯二甲酸二丁脂、乙二胺、水泥或滑石粉按100：40（2040）：10：8：（200400）配比組成。在施工中產(chǎn)生的收縮裂縫，在未通車前可直接灌注，如果在通車后產(chǎn)生，應(yīng)先清除雜物，在加以灌注。     （二）局部修補(bǔ)對(duì)于局部斷裂損壞，進(jìn)行小塊修復(fù)時(shí)，教徹底的辦法是將凹槽鑿至貫穿板厚，在凹槽邊緣板厚中央打洞，深10cm，直徑4cm，水平間距3040cm.每個(gè)洞應(yīng)先將周圍濕潤(rùn)，插入一根直徑1820cm，長(zhǎng)約20cm的鋼筋，然后用快凝砂漿填塞搗實(shí)，待砂漿硬化后澆筑快凝砼振搗實(shí)，抹平即可。      （三）整板更換由于路基或基層問題造成砼板斷裂或錯(cuò)臺(tái)，在整板鑿除后，應(yīng)先處理好路基或基層，重新澆筑新砼板加鋪鋼筋網(wǎng)補(bǔ)強(qiáng)。對(duì)于路基穩(wěn)定性差，沉降沒有完全結(jié)束的段落，可采用控制塊換補(bǔ)